Os científicos sabían moito que na nosa comprensión da gravidade falta algo. Por exemplo, non explica como a misteriosa enerxía escura acelera a expansión do universo e tampouco é consistente coa mecánica cuántica, que describe como se comportan os obxectos a nivel de átomos e partículas elementais. Unha forma de tratar de reconciliar ambas teorías é observar como os pequenos obxectos interactúan coa gravidade. Recentemente, o equipo internacional de físicos por primeira vez na historia mediu con éxito o campo gravitacional dunha pequena cunca de ouro cun diámetro de aproximadamente 2 mm en condicións de laboratorio. Un novo estudo está deseñado para axudar aos científicos a entender como a gravidade é consistente coa mecánica cuántica na menor escala. Curiosamente, as forzas gravitacionais desta magnitude, como regra, xorden só nas rexións das galaxias máis remotas. Polo tanto, os resultados dun novo estudo admirar polo menos.
Experimenta Henry Cavendish.
A finais do século XVIII, o físico británico e o químico Henry Cavendish quería medir a densidade media do noso planeta. No experimento, o científico utilizou as escalas de tweak e o rockeiro, que conseguiu un longo fío metálico. Nela, o físico puxo dúas bolas de chumbo uns 730 gramos cada un. A cada unha destas bólas - nunha altura - Cavendish levou unha bola pesada, uns 150 kg, tamén feita de chumbo. Cavendish Pon o máximo esforzo durante o experimento e colocou a instalación nunha caixa de madeira para que o fluxo de aire e as caídas de temperatura non tivesen ningunha influencia nel.
O resultado probablemente sabe que o querido lector, permitiu a precisión satisfactoria medir a densidade da Terra e converteuse no primeiro experimento na historia para estudar a interacción gravitatoria entre os organismos en condicións de laboratorio. Tamén observamos que os datos obtidos por Cavendish permiten que os científicos calculen a constante gravitatoria.
A constante gravitatoria ou constante de Newton é unha constante física fundamental, unha constante de interacción gravitatoria.
É importante entender que o científico no seu experimento non puxo a tarefa de determinar a constante gravitacional, xa que naqueles anos aínda non se desenvolveu unha única idea da comunidade científica.
Como medir o campo gravitacional?
Nun novo estudo da física da Universidade de Viena e da Academia Austríaca das Ciencias, por primeira vez desenvolveu unha versión en miniatura de Cavendish Experiment. Por primeira vez na historia, lograron medir con éxito o campo gravitacional da tixela de ouro cun diámetro de só 2 mm usando un péndulo de torsión altamente sensible. Nesta escala, o equipo tivo que ter en conta unha serie de fontes de perturbación.
O péndulo de torsión ou o péndulo rotativo é un sistema mecánico no que o corpo está suspendido nun fío fino e ten só un grao de liberdade: a rotación ao redor do eixe definido polo fío fixo.
Como masa gravitatoria de física, usáronse bolas de ouro, cada un pesando uns 90 mg. Dúas esferas de ouro estaban unidas a unha vara de vidro horizontal a unha distancia de 40 milímetros. Unha das esferas era unha proba de proba, outro contrapeso; A terceira esfera é a masa de orixe, movida xunto á masa de proba para crear unha interacción gravitacional. Para evitar a interacción electromagnética das esferas, utilizouse a pantalla de Faraday e o experimento realizouse nunha cámara de baleiro para evitar a interferencia acústica e sísmica.
Entón, coa axuda dun láser, os científicos foron capaces de rastrexar como un raio rebotado do espello no centro da vara ao detector. Cando a vara rotada, o movemento do láser no detector mostrou o que a forza gravitacional actúa e o movemento da masa da fonte actúa correctamente, permitiu que o equipo mostre con precisión o campo gravitacional creado por dúas masas. O experimento mostrou que o mundo da Feira Mundial de Newton é válido mesmo para pequenas masas de só 90 miligramos.
Ler tamén: ¿Pode un mecánico cuántico explicar a existencia do espazo-tempo?
Os resultados tamén mostraron que no futuro pode haber medidas aínda menores do campo gravitacional. Curiosamente, o novo descubrimento pode axudar aos científicos a avanzar no estudo do mundo cuántico e potencialmente obter unha nova idea de materia escura, enerxía escura, teoría de cordas e campos escalares.
Como observado polos estudos Hans Heipas colaboradores nunha entrevista co novo científico, o maior efecto de estampación no experimento foi gravado a partir de oscilacións sísmicas xeradas por peóns e tráfico de tranvía ao redor do laboratorio de investigación de Viena. Polo tanto, os mellores resultados de medicións de física foron obtidas pola noite e durante as vacacións de Nadal, cando a xente das rúas eran máis pequenas.
Estarás interesado en: Os científicos achegáronse á creación dunha nova teoría de gravidade cuántica
Se intenta resumir brevemente os resultados obtidos durante o traballo, a forza gravitacional (segundo Einstein) é unha consecuencia do feito de que as masas torcen o espazo-tempo no que se están movendo outras masas. Nun novo experimento, os físicos lograron medir como o espazo-tempo torce a mariquita. E que pensas, cal será a nova apertura? Serán que os científicos sexan capaces de reconciliarse dúas teorías non atracadas? A resposta estará esperando aquí, así como nos comentarios a este artigo.